[发明专利]还原气直接还原铁的预热仓

说明书

技术领域

本发明涉及气基法还原铁的热气预热技术，特别是还原气直接还原铁的预热仓。

背景技术

目前，生产直接还原铁(DRI)按使用还原剂不同，主要有煤基法和气基法两大类。气基法主要以天然气或用煤制造还原气或以焦炉煤气（COG）、转炉炉气和（或）高炉（BF）炉顶煤气代替天然气为还原剂和热源，煤基法以煤炭为还原剂和热源。煤基法有多种工艺，但生产效率低、投资高、污染大，使得气基法成为直接还原炼铁的主流。

传统的气基法以竖炉直接还原工艺为技术趋势，随着气基竖炉直接还原技术的发展，现也有许多的文献技术介绍，如专利文献CN102304599A介绍了一种气基还原竖炉生产直接还原铁的方法与装置，本文献主要是将焦炉煤气先分离出H2和林德气体，再将H2与煤制气混合加热成为还原气，林德气体做为冷却气体，此技术的缺点是将H2与煤制气混合加热需要消耗热能，生产成本会增加；另外关于气基法专利文献如CN1896286B介绍一种铁矿煤球团自产还原气生产直接还原铁的方法，利用加热的还原气通入还原竖炉中，加热新的铁矿煤球团，产生新的热解气H2、CO和炉顶气CO2、H2O，形成内生还原气的循环生产与使用，此技术的缺点是产生新的热解气H2、CO实际很容易在炉体燃烧生成CO2、H2O，得到的H2、CO很少，很难实现连续、高效、大量还原铁生产。

鉴于此，本发明人对气基竖炉直接还原工艺进行了深入的分析和研究，发明了一整套新的气基竖炉直接还原铁综合工艺技术。

发明内容

本发明提供还原气直接还原铁的预热仓，该装置结构简单，预热效率高，能耗小。

本发明通过以下技术方案实现：还原气直接还原铁的预热仓，包括壳体、热气换热器、下料仓、加料阀、冷凝水排放管、冷凝水排放支管；壳体内形成预热的料仓，料仓相对封闭，顶部只设有进料口，下料仓设置在壳体底部与料仓相通，下料仓底部接具有气密闭功能的加料阀；热气换热器包括高温热气进入通道、高温热气进入室、散热管、散热管串接通道、低温气体排出室，高温热气进入通道下端接冷凝水排放管，在冷凝水排放管上方，高温热气进入通道与还原后尾气排出通道连接，高温热气进入通道上端与高温热气进入室相通，高温热气进入室设置在壳体的一侧壁上，低温气体排出室设置在高温热气进入室相对一面侧壁上，低温气体排出室设有低温气体排出通道，低温气体排出室的底部接冷凝水排放支管，冷凝水排放支管与下方冷凝水排放管接通；数条散热管串接通道两两并行横穿在料仓内部，接在高温热气进入室与低温气体排出室相通，上一条散热管串接通道的一端与高温热气进入室相通而另一端封闭，下一条散热管串接通道的一端封闭而另一端与低温气体排出室相通，依此类推，散热管呈“U”型，数条散热管在散热管串接通道上间隔排列，一端接在并行上一条散热管串接通道上，另一端接在并行下一条的散热管串接通道上，将两两并行的散热管串接通道相互贯通，即将高温热气进入室与低温气体排出室接通。

所述的散热管为金属散热管。

所述的散热管串接通道呈上下两排排列。

所述的散热管呈倒U型，U型顶部呈锲形。

本发明原理是将还原气还原高温块矿或铁矿球团后的尾气通过还原后尾气排出通道通入高温热气进入通道，从而流入高温热气进入室、散热管串接通道、散热管、低温气体排出室对料仓中的块矿或铁矿球团进行预热，其中还原后尾气中水汽因预热而冷凝形成的水分别流入高温热气进入室和低温气体排出室，通过高温热气进入通道和冷凝水排放支管流入冷凝水排放管中进行排放，还原后尾气中剩余的气体通过低温气体排出通道排出，所以本发明特点是利用还原气还原高温块矿或铁矿球团后的尾气余热来对块矿或铁矿球团预热，不需要额外加热，可节省能耗，可连续预热的块矿或铁矿球团，预热效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的连续外热式还原气直接还原铁炉示意图。

图2是本发明的气体换向器示意图。

图3是本发明的气体换向器上盘示意图。

图4是本发明的气体换向器下盘示意图。

图5是图3中A－B处剖视示意图。

图6是本发明的气体换向器与燃气加热器管网连接示意图。

图7是本发明的连续外热式还原气直接还原铁炉截面示意图一，亦即图1中t-t处截面示意图。

图8是本发明的连续外热式还原气直接还原铁炉截面示意图二，亦即图1中u-u处截面示意图。